钛酸锶钡可电调微波介质陶瓷材料的低温烧结制备与介电性能研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

钛酸锶钡（ba_1-xsr_xti0₃，简称bst）具有高的介电常数、低的介电损耗、强的介电非线性，其居里温度随sr含量成线性变化等特点，在可调微波器件领域（如可调电容器、滤波器、振荡器、移相器、延迟线等）有广阔的应用前景。可调微波器件对bst材料介电性能参数的要求为：低的驱动电压、适中的介电常数、低的介电损耗、高的可调性、无电滞效应等。

目前，电子元器件的发展趋势是小型化、集成化、多功能化，相应地要求材料形式向薄膜和厚膜方向发展。bst材料主要有块体、厚膜、薄膜三种形式，厚膜兼有薄膜和块体两种应用形式的优点，工艺简单、重复性好、驱动电压低、损耗小等，是目前最有希望在可调微波器件方面得到规模化应用的材料形式。然而，bst厚膜在1250℃以上与al₂o₃基底发生反应，降低了厚膜的介电性能。当前，采用常规固相法制备bst材料的烧结温度在1400℃以上，迫切需要降低材料的烧结温度。bst材料烧结温度的降低不仅有利于保证厚膜优异的介电性能，而且有利于采用贱金属作为内电极，降低了集成器件的成本。因此，如何提高bst的烧结性能和降低其烧结致密化温度是有待研究和解决的问题。

通常，降低材料烧结温度的主要途径有以下几种：

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

1. 采用柠檬酸盐法合成ba_0.6sr_0.4tio₃超细粉体，通过原位法添加不同含量的li₂o，进行ba_0.6sr_0.4tio₃材料的低温烧结，并且探讨其低温烧结机理。

2. 研究li₂o对ba_0.6sr_0.4tio₃材料的结构与介电性能的影响，确定最佳的li₂o添加量。研究ba_0.6sr_0.4tio₃陶瓷样品在偏置电场、温度、频率下的介电响应行为，探索li₂o掺杂的ba_0.6sr_0.4tio₃材料的极化机制。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－6周：合成陶瓷初级粉体，制备致密的陶瓷样品，并对样品结构进行表征。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 王国强, 王安福, 王绍明. sol-gel法制备bst铁电薄膜及性能研究[j]. 武汉理工大学学报, 2007, 29(5): 10-12.

[2] 张校飞, ba0.6sr0.4tio3基电介质材料的柠檬酸盐法制备与介电非线性研究[d]. 武汉: 武汉理工大学, 博士论文, 2011.

[3] 李明利, 低温烧结bst陶瓷的粉体制备及介电性能研究[d]. 天津: 天津大学, 博士论文, 2008.